[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

CN109958564B - 一种用于柴油机共轨式电控喷油器的电磁阀 - Google Patents

一种用于柴油机共轨式电控喷油器的电磁阀 Download PDF

Info

Publication number
CN109958564B
CN109958564B CN201711436172.3A CN201711436172A CN109958564B CN 109958564 B CN109958564 B CN 109958564B CN 201711436172 A CN201711436172 A CN 201711436172A CN 109958564 B CN109958564 B CN 109958564B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sealing ring
ring surface
valve
plunger
sealing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201711436172.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109958564A (zh
Inventor
汪洋
耿鹤鸣
李智勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin University Qingdao Ocean Engineering Research Institute Co ltd
Original Assignee
Tianjin University Qingdao Ocean Engineering Research Institute Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin University Qingdao Ocean Engineering Research Institute Co ltd filed Critical Tianjin University Qingdao Ocean Engineering Research Institute Co ltd
Priority to CN201711436172.3A priority Critical patent/CN109958564B/zh
Publication of CN109958564A publication Critical patent/CN109958564A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109958564B publication Critical patent/CN109958564B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/061—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means
    • F02M51/0625—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/04—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
    • F02M61/06—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series the valves being furnished at seated ends with pintle or plug shaped extensions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/16—Sealing of fuel injection apparatus not otherwise provided for

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Abstract

一种用于柴油机共轨式电控喷油器的电磁阀，包括：内含线圈的电磁铁，复位弹簧，衔铁，以及与衔铁固定连接的阀芯，与阀芯配合的阀座，阀芯包括第一密封环面A，以及压力补偿柱塞，阀座包括与第一密封环面A配合的第一密封环面A’，以及与压力补偿柱塞配合的柱塞密封面，阀芯还包括一个第二密封环面B，第二密封环面B位于压力补偿柱塞的下端部，阀座还包括一个与第二密封环面B配合的第二密封环面B’，第二密封环面B’位于柱塞密封面的下部。当第一密封环面A与A’贴合时，第二密封环面B与B’也同时贴合；该装置既具备球阀无泄漏的优点，又具备压力补偿电磁阀电磁力储备需求小的优点。

Description

一种用于柴油机共轨式电控喷油器的电磁阀
技术领域
本发明涉及一种液压电磁阀，特别是一种用于柴油机共轨式电控喷油器的电磁阀。
背景技术
电磁阀是柴油机高压共轨式电控喷射器中的关键技术，目前市场上用的工作原理，可以分为两种：以BOSCH为代表的球阀式，比如目前市场上使用最广的CRI 1-16、CR2 1-16、CR2 1-18喷油器，这类电磁阀的利用球阀密封，优点是可以做到完全密封，但是压力不平衡，球阀上的液压力随着共轨压力的变化而线性增加，这样要求电磁铁有较大的电磁力储备；第二类以德尔福为代表的压力补偿式电磁阀，比如 EJBR06101D喷油器，其特点是阀芯上有一个压力补偿柱塞，可以平衡掉大部分的液压力，因此电磁力储备可以较小，但带来的问题是：压力补偿柱塞偶件存在间隙，使用中会泄漏。
发明内容
根据目前的技术现状，本发明提出一种用于柴油机共轨式电控喷油器的电磁阀，能兼顾现有两大技术优点，既具备球阀无泄漏的优点，又具备压力补偿电磁阀电磁力储备需求小的优点。
一种用于柴油机共轨式电控喷油器的电磁阀，包括：内含线圈的电磁铁，复位弹簧，衔铁，以及与衔铁固定连接的阀芯，与阀芯配合的阀座，阀芯包括第一密封环面A，以及压力补偿柱塞，阀座包括与第一密封环面A配合的第一密封环面A’，以及与压力补偿柱塞配合的柱塞密封面，阀芯还包括一个第二密封环面B，第二密封环面B位于压力补偿柱塞的下端部，阀座还包括一个与第二密封环面B配合的第二密封环面B’，第二密封环面B’位于柱塞密封面的下部。当第一密封环面A与A’贴合时，第二密封环面B与B’也同时贴合。
为了提高第二密封环面的加工工艺性，在柱塞密封面与第二密封环面B’之间，设计有一个环槽。
第二密封环面与轴线的夹角α，选用范围在30度与90度之间。
由于第一密封环面A、A’，与第二密封环面B、B’之间，属于超定位关系，为了减少第二密封环面B对第一密封环面A的密封过程的干涉可以将第二密封环面的密封环带宽度W2，设计得比第一密封环面的密封环带宽度W1小，优选W2<W1/4，这样设计的好处是当两个密封环面落座时发生干涉时，第二密封环面会发生变形和牺牲性磨损，从而保证了第一密封环面的密封性。
为了进一步提高两个密封环面轴向的柔性，加大两个密封环面之间的弹性变形能力，在压力平衡柱塞内，开有空腔，这样当两个密封环面落座时，如果发生干涉，第二密封环面可以做出更多的退让变形。
为了保证在提高柔性的同时，不损失第二密封环面的径向强度，在空腔的下部，设计有向内凸起的环带。
为了减小在电磁阀使用过程中，由于温度变化，阀芯和阀座因为变形不一致，导致两个密封环面之间出现干涉，阀座与阀芯的材料，优选温度膨胀系数相同的材料。
本发明的有益效果在于：由于采用了第二密封环面B和B’，截断压力补偿柱塞与柱塞密封面之间的间隙泄漏通道，理论上可以与球阀一样，在电磁阀闭合期间，做到完全密封。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2是本发明的阀芯的局部放大图；
图3是本发明的阀芯剖视图。
图中：1、电磁铁；2、线圈；3、复位弹簧；4、衔铁；5、阀座；6、阀芯；7、控制油道；8、控制腔；9、第二环槽；10、回油道；11、压力补偿柱塞；12、第一环槽；13、低压腔；14、弹簧座；15、电磁铁垫片；16、弹簧垫片；17、O型圈；18、弹簧室；19、锁紧母；20、第一密封环面A；21、第一密封环面A’；22、第二密封环面B；23、第二密封环面B’；24、柱塞孔；25、空腔；26、环带。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明所要保护的范围并不限于此。
如图1所示，电磁阀由电磁铁1、复位弹簧3、衔铁4、阀芯6、阀座5等主要零件组成；电磁铁1内部有一线圈2，中心有一弹簧室18，依次容纳弹簧垫片16、复位弹簧3和弹簧座14；弹簧座14、衔铁4、阀芯6三者同轴串接在一起，复位弹簧3通过弹簧座14给衔铁4和阀芯6施加向下的弹簧力；阀芯6上部有第一密封环面A 20，下部有圆柱形压力补偿柱塞11，当第一环槽12内的液体有压力时，阀芯6受到向上的液压力，压力补偿柱塞11使阀芯6受到向下的液压力，可以部分抵消向上的液压力；阀座5的上部，有第一密封环面A’21，与第一密封环面A 20配合，构成一对静密封付；阀座5下部有一圆柱形柱塞孔24，与压力补偿柱塞11构成一对动密封付，阀芯6与阀座5同轴安装，阀芯6在阀座5中可以上下滑动。其他辅助零件：O型圈17套接在电磁铁1外部，用于防止液体外漏，电磁铁垫片15放置在电磁铁1与阀座5之间，平衡制造过程中的尺寸链散差，保证衔铁的工作行程的一致性；锁紧母19用于将电磁铁1与阀座5压接为一体。
其工作过程如下：当线圈2通电时，电磁铁1与衔铁4之间的间隙中产生磁场，衔铁4受到向上的电磁力，克服向下的弹簧力而上行，阀芯6在向上的液压力作用下跟随上行，第一密封环面A 20与A’21之间分离，解除了密封状态，控制腔8内的高压液体，沿着控制油道7、 第一环槽12、第一密封环面A 20而释放到低压腔13，从而使控制腔8内的液体压力下降，这是电磁阀的开启过程。当线圈2断电时，电磁力消失，复位弹簧力迫使弹簧座14、衔铁4、阀芯 6克服液压力下行，第一密封环面A20与A’21贴合密封，下降停止，液体释放通道被切断，释放过程中止，这是电磁阀的关闭过程。
上述描述，是现有技术的电磁阀工作过程。存在如下问题：当电磁阀关闭之后，由于压力补偿柱塞11与柱塞孔24之间，必须保证一定的间隙，比如1～3um，泄漏是不可避免的。
本发明的改进设计，体现在：阀芯6还包括一个第二密封环面B 22，第二密封环面B23位于压力补偿柱塞11的下端部，阀座5还包括一个与第二密封环面B 22配合的第二密封环面B’23，第二密封环面B’23位于柱塞孔24的下部。当第一密封环面A 20与A’21贴合的同时， 第二密封环面B 22与B’23也同时贴合，这样泄漏通道被切断，理论上可以做到在电磁阀关闭之后无泄漏。
第二密封环面与轴线的夹角α，可以参考现有技术中锥阀的设计，在30度与90度之间 选用。
由于第一密封环面A 20、A’21，与第二密封环面B 22、B’23之间，属于超定位关系，为了减少第二密封环面B 22对第一密封环面A 20的密封过程的干涉，可以将第二密封环面的密封环带宽度W2，设计得比第一密封环面的密封环带宽度W1小，优选W2<W1/4，这样设计的好处是当两个密封环面落座时，如果发生干涉，第二密封环面会发生变形并产生牺牲性磨损，从而保证了第一密封环面的密封性。
为了进一步提高两个密封环面轴向的柔性，加大两个密封环面之间的弹性变形能力，在压力补偿柱塞11内，开有空腔25，这样当两个密封环面落座时，如果发生干涉，第二密封环面可以做出更多的退让变形。
为了保证在提高柔性的同时，不损失第二密封环面的径向刚度，在空腔25的下部，设计有向内凸起的环带26。
为了提高第二密封环面的加工工艺性，在柱塞密封面与第二密封环面B’之间，设计有一个第二环槽9；
为了减小在电磁阀使用过程中，由于温度变化，阀芯和阀座因为变形不一致，导致两个密封环面之间出现干涉，阀座与阀芯的材料，优选温度膨胀系数相同的材料。
本发明的优点在于，电磁阀关闭时，第二密封环面B 22参与密封，切断了压力补偿柱塞11缝隙的泄漏，压力补偿型电磁阀在保留了控制力需求小的优点的同时，还具备了球阀型电磁阀关闭时无泄漏的优点。
本发明的使用范围，可以拓展到液压行业。

Claims (6)

1.一种用于柴油机共轨式电控喷油器的电磁阀，其特征在于：包括：内含线圈的电磁铁，复位弹簧，衔铁，以及与衔铁固定连接的阀芯，与阀芯配合的阀座；阀芯包括第一密封环面A，以及压力补偿柱塞，还包括一个第二密封环面B，第二密封环面B位于压力补偿柱塞的下端部；阀座包括与第一密封环面A配合的第一密封环面A’，以及与压力补偿柱塞配合的柱塞密封面，还包括一个与第二密封环面B配合的第二密封环面B’，第二密封环面B’位于柱塞密封面的下部；当第一密封环面A与第一密封环面A’贴合时，第二密封环面B与第二密封环面B’也同时贴合；第二密封环面B的密封环带宽度W2，比第一密封环面A的密封环带宽度W1小；在压力补偿柱塞内设有一个空腔。
2.根据权利要求1所述的一种用于柴油机共轨式电控喷油器的电磁阀，其特征在于：第二密封环面B，以及第二密封环面B’，与阀芯的轴心线的夹角α在30度～90度之间。
3.根据权利要求1所述的一种用于柴油机共轨式电控喷油器的电磁阀，其特征在于：还包括一个第二环槽，其设置在阀座上，位于柱塞密封面与第二密封环面B’之间。
4.根据权利要求1所述的一种用于柴油机共轨式电控喷油器的电磁阀，其特征在于：密封环带宽度W2及密封环带宽度W1之间的关系为：W2<W1/4。
5.根据权利要求1所述的一种用于柴油机共轨式电控喷油器的电磁阀，其特征在于：空腔的下端，有一个向内凸起的环带。
6.根据权利要求1所述的一种用于柴油机共轨式电控喷油器的电磁阀，其特征在于：阀芯与阀座的材料，其热膨胀系数相同。
CN201711436172.3A 2017-12-26 2017-12-26 一种用于柴油机共轨式电控喷油器的电磁阀 Active CN109958564B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711436172.3A CN109958564B (zh) 2017-12-26 2017-12-26 一种用于柴油机共轨式电控喷油器的电磁阀

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711436172.3A CN109958564B (zh) 2017-12-26 2017-12-26 一种用于柴油机共轨式电控喷油器的电磁阀

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109958564A CN109958564A (zh) 2019-07-02
CN109958564B true CN109958564B (zh) 2023-09-29

Family

ID=67022447

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711436172.3A Active CN109958564B (zh) 2017-12-26 2017-12-26 一种用于柴油机共轨式电控喷油器的电磁阀

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109958564B (zh)

Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3126975A1 (de) * 1980-07-10 1982-03-25 Diesel Kiki Co. Ltd., Tokyo "brennstoff-einspritzausruestung fuer eine brennkraftmaschine"
DE3502919A1 (de) * 1985-01-29 1986-07-31 Bayerische Motoren Werke AG, 8000 München Einspritzventil fuer gemischverdichtende brennkraftmaschinen
EP0641931A1 (en) * 1993-09-06 1995-03-08 Servojet Electronic Systems, Ltd. Accumulator fuel injection system
US5467754A (en) * 1988-02-03 1995-11-21 Servojet Electronic Systems, Ltd. Accumulator fuel injection system
US5682861A (en) * 1996-05-23 1997-11-04 Caterpillar Inc. Fluid seal for cyclic high pressures within a fuel injection
JPH11294298A (ja) * 1998-04-03 1999-10-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ユニットインジェクタ
US5979790A (en) * 1997-05-09 1999-11-09 Fev Motorentechnik Gmbh & Co. Kg Controllable fuel injection valve for an internal-combustion engine
US6471142B1 (en) * 1999-04-01 2002-10-29 Delphi Technologies, Inc. Fuel injector
EP1640604A1 (de) * 2004-09-23 2006-03-29 Siemens Aktiengesellschaft Servoventil und Einspritzventil
DE102006047610A1 (de) * 2006-10-09 2008-04-10 Robert Bosch Gmbh Kopplereinrichtung für Kraftstoffeinspritzventil
CN101315127A (zh) * 2007-05-30 2008-12-03 姜禾 电磁阀
WO2010016343A1 (ja) * 2008-08-07 2010-02-11 株式会社ケーヒン ガス燃料用噴射弁
CN201786516U (zh) * 2010-09-29 2011-04-06 博世汽车柴油系统股份有限公司 燃料喷射器
DE102010064172A1 (de) * 2010-12-27 2012-06-28 Robert Bosch Gmbh Hydraulischer Druckübersetzer
CN103306871A (zh) * 2013-06-13 2013-09-18 江苏大学 一种液力辅助快速启闭柴油机电控喷油器及其方法
CN104100425B (zh) * 2014-07-23 2016-07-06 哈尔滨工程大学 船用重油柴油机电控共轨喷油器
CN106224148A (zh) * 2016-08-02 2016-12-14 成都威特电喷有限责任公司 带有转接螺套的电控高压燃油喷射装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1690025B1 (de) * 2003-12-05 2017-05-03 Continental Automotive GmbH Vorrichtung, verfahren zum herstellen der vorrichtung, kammervorrichtung und bertragervorrichtung

Patent Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3126975A1 (de) * 1980-07-10 1982-03-25 Diesel Kiki Co. Ltd., Tokyo "brennstoff-einspritzausruestung fuer eine brennkraftmaschine"
DE3502919A1 (de) * 1985-01-29 1986-07-31 Bayerische Motoren Werke AG, 8000 München Einspritzventil fuer gemischverdichtende brennkraftmaschinen
US5467754A (en) * 1988-02-03 1995-11-21 Servojet Electronic Systems, Ltd. Accumulator fuel injection system
EP0641931A1 (en) * 1993-09-06 1995-03-08 Servojet Electronic Systems, Ltd. Accumulator fuel injection system
US5682861A (en) * 1996-05-23 1997-11-04 Caterpillar Inc. Fluid seal for cyclic high pressures within a fuel injection
US5979790A (en) * 1997-05-09 1999-11-09 Fev Motorentechnik Gmbh & Co. Kg Controllable fuel injection valve for an internal-combustion engine
JPH11294298A (ja) * 1998-04-03 1999-10-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ユニットインジェクタ
US6471142B1 (en) * 1999-04-01 2002-10-29 Delphi Technologies, Inc. Fuel injector
EP1640604A1 (de) * 2004-09-23 2006-03-29 Siemens Aktiengesellschaft Servoventil und Einspritzventil
DE102006047610A1 (de) * 2006-10-09 2008-04-10 Robert Bosch Gmbh Kopplereinrichtung für Kraftstoffeinspritzventil
CN101315127A (zh) * 2007-05-30 2008-12-03 姜禾 电磁阀
WO2010016343A1 (ja) * 2008-08-07 2010-02-11 株式会社ケーヒン ガス燃料用噴射弁
CN201786516U (zh) * 2010-09-29 2011-04-06 博世汽车柴油系统股份有限公司 燃料喷射器
DE102010064172A1 (de) * 2010-12-27 2012-06-28 Robert Bosch Gmbh Hydraulischer Druckübersetzer
CN103306871A (zh) * 2013-06-13 2013-09-18 江苏大学 一种液力辅助快速启闭柴油机电控喷油器及其方法
CN104100425B (zh) * 2014-07-23 2016-07-06 哈尔滨工程大学 船用重油柴油机电控共轨喷油器
CN106224148A (zh) * 2016-08-02 2016-12-14 成都威特电喷有限责任公司 带有转接螺套的电控高压燃油喷射装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
高压共轨喷油器响应特性的仿真分析;缑庆伟等;《北京交通大学学报》;第41卷(第6期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN109958564A (zh) 2019-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10883458B2 (en) Asymmetric spring valve disk
CN104685200A (zh) 阀组件
CN101793216B (zh) 压力致动的燃料喷射器
EP1389276B1 (en) Directly actuated injection valve with a composite needle
CN109416003B (zh) 用于喷射气态燃料的阀
CN101529078A (zh) 用于喷射燃料的喷射器
CN101910606A (zh) 燃料喷射器
US8944405B2 (en) Solenoid valve plate
US10941830B2 (en) Shock absorber
CN101624952A (zh) 燃料喷射装置
CN105275668B (zh) 喷射器，尤其是用于气体燃料的吹入喷射器
CN107165744B (zh) 一种带浮动阀座可调流通截面积同轴式燃气喷射阀
CN105402452A (zh) 一种泄压阀
CN109958564B (zh) 一种用于柴油机共轨式电控喷油器的电磁阀
CN103080619B (zh) 用于流体工作机的面密封环形阀
US6637677B1 (en) Fuel injector
CN106704067B (zh) 弱泄漏防回油燃料喷射装置
US20190186419A1 (en) Fluid Injector and Needle for a Fluid Injector
CZ20023425A3 (en) Fuel injection valve
KR20150130292A (ko) 증가한 밀봉 작용을 갖는 유체 제어 밸브
JP2005504226A (ja) 弁、特に燃料噴射弁
US11940053B2 (en) Shutoff seal assemblies and related valve assemblies and methods
CN106989196B (zh) 一种电磁驱动装置及先导式电磁气动阀
KR20170092551A (ko) 개선된 접촉 면을 구비한 가스 분사기
CN216895776U (zh) 一种大流量无泄漏卸荷阀

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant